• 제목/요약/키워드: 섬유종횡비

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단섬유 강화고무의 관통 특성 연구 (A Study on Puncture Properties of Short-fiber Reinforced Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제19권6호
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    • pp.16-22
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    • 2006
  • 다양한 조건 하에서 최상의 관통 특성을 발휘하기 위한 최적 조건에 대해 연구하였다. 섬유 종횡비(AR: 섬유 길이/섬유 직경), 계면 조건 그리고 섬유 함유량을 관통 저항력과 마찰력에 지대한 영향을 미치는 변수들로 고려하였다. 단섬유 강화고무의 관통 저항력은 기지에 비해 최대 3.4배 증가하였다. 동일한 섬유 종횡비와 섬유 함유량에서 계면 조건이 우수할수록 더 높은 관통 저항력을 보였다. 기지와 섬유 종횡비가 155이하인 일부 단섬유 강화고무의 마찰력은 존재치 않았다. 우수한 계면과 높은 섬유 종횡비를 갖는 단섬유 강화고무의 마찰력은 기지의 관통 저항력보다도 더 높았다. 전체적으로 계면 조건과 섬유 종횡비 그리고 섬유 함유량이 단섬유 강화고무의 관통 특성에 지대한 영향이 미침을 확인하였다.

단섬유 보강 복합재료의 기계적 특성 평가에 관한 연구 (Prediction of Tensile Properties for Short-fiber-reinforced Composites)

  • 정태헌;이동주
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.53-59
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    • 2000
  • 단섬유 보강 복합재료의 종횡비(aspect ratio)를 변화시키며 기계적 특성(탄성계수, 인장강도)을 평가하였다. 2차원 다중 파이버(multi-fiber) 모델을 이용하여 엇갈린(staggered) 배열과 규칙적(aligned) 배열에 대해 유한요소 해석을 하였다. 단섬유 복합재료의 유효탄성계수 및 인장강도는 섬유와 기지의 탄성계수비, 섬유 배열상태, 그리고 단섬유 종횡비의 함수로 표현되었으며, 해석결과의 탄성계수와 인장강도는 이론 모델의 결과와 사출 성형된 PEEK 복합재료 시험편의 결과와 비교하였다. 시험결과는 낮은 종횡비에서 이론 모델 결과와 일치함을 보였다. 단섬유 보강 복합재료의 배열 및 종횡비 변화에 따른 섬유보강 효과에 따른 계면응력 상태는 기계적 특성 결정에 중요한 영향을 보였다.

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경사형 구조 적층복합재료의 최적설계에 관한 연구 (Optimal Design of Laminate Composites with Gradient Structure)

  • 백성기;강태진;이경우
    • Composites Research
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    • 제13권2호
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    • pp.40-50
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    • 2000
  • 종횡비가 다른 적층복합재료에 경사형 구조를 도입하고, 이것이 일방향으로의 하중을 받을 때의 좌굴특성을 최대화하기 위해서 복합재료의 각 층에서의 섬유부피분율과 두께를 변수로 sequential linear programming method를 이용하여 최적화 하였다. 이로부터 좌굴특성을 최대화 할 수 있는 최적구조를 제안하였다. 적층복합재료는 종횡비의 영향이 커서 종횡비가 1보다 작은 경우는 최외각층의 섬유부피분율을 최대화하는 방향으로 최적화가 이루어졌으나 종횡비가 2인 경우는 각층에서의 섬유부피분율과 두께비가 어느 정도 균형을 이루는 형태로 최적화가 이루어 졌다. 경사형 구조는 전통적인 균일구조의 복합재료에 비해서 섬유부피와 복합재료의 무게 절감에 큰 효과를 가지는 것으로 확인되었다.

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시편 크기 및 시험속도가 단섬유 강화 클로로프렌 고무의 관통 특성에 미치는 영향 (Effects of Specimen Size and Testing Velocity on Puncture Properties of Short-fiber Reinforced Chloroprene Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제20권6호
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    • pp.28-33
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    • 2007
  • 단섬유 강화고무의 관통 특성에 대해 섬유 종횡비(AR: 섬유 길이/섬유 직경), 섬유 함유량, 시편 크기 그리고 시험속도를 변수로 하여 연구하였다. 기지와 단섬유 강화고무의 관통 저항은 시편 크기의 증가에 따라 감소하였고, 동일한 시편 크기에서 시험 속도의 증가에 따라 관통 저항력은 증가하였다. 각각의 섬유 함유량에서 섬유 종횡비가 클수록 높은 관통응력 값을 보였다. 인장강도와 관통응력의 비교를 통해 시편 형상의 문제점에 대해 고찰하였다. 기지와 단섬유 강화고무의 막에 작용하는 힘은 시편의 크기에 관계없이 유사한 값을 보였고, 동일한 시편 크기에서 시험속도의 증가에 따라 증가하였다. 각각의 섬유함유량에서 섬유 종횡비가 클수록 막에 작용하는 힘은 크게 나타났다 전체적으로 시편 크기, 시험속도가 단섬유 강화고무의 관통 특성에 지대한 영향을 미침을 확인하였다.

충전제 함량 및 형태에 따른 PP복합체의 열팽창계수 변화에 대한 실증적 연구 (Empirical Study for the Effects of Filler Shape on the Thermal Expansion Coefficient of PP Composites)

  • 황효연;정선경;심제현;김재민;이기윤
    • 폴리머
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    • 제34권4호
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    • pp.352-356
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    • 2010
  • 2개의 종횡비에 의해 특징지어진 3차원 타원체를 사용하여 PP복합체의 충전제 형태와 함량이 열팽창률에 미 치는 영향에 대해 Lee와 Paul에 의해 제안된 이론적인 값과 실험적인 결과값이 비교분석되었다. 충전제의 형태는 구형에 황산바륨을, 섬유형에는 유리섬유를, 판상형에는 운모를 사용하였다. 실험의 결과로서 구형을 갖는 황산바륨 은 종횡비가 1의 값을 갖고 이론과 같이 열팽창률이 감소하였다. 유리섬유의 경우 함량증가에 따라 종횡비는 42, 37, 25, 20으로 감소하였으며 종단방향에선 열팽창률이 감소하였지만 수직방향에서는 증가하였다. 운모의 경우 그 함량증가에 따라 모두 종단방향과 횡단방향에서 감소하고 수직방향에서 증가하였다. 종횡비의 값은 각각, $\rho_\alpha$=13.5, $\rho_\beta$=1.8이었다.

섬유배향각 분포측정에 있어서 농도법의 정밀도에 미치는 섬유종횡비와 면적비의 영향 (Effects of Aspect and Area Ratio of Fiber on the Accuracy of Intensity Method in Measurement of Fiber Orientation-Angle Distribution)

  • 이상동;김혁;이동기;한길영;김이곤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권4호
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    • pp.953-959
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    • 1998
  • To investigate accuracy of intensity method for measurement of the fiber orientation distribution, fiber orientation function is calculated by drawing simulation figures for the fiber orientation as varying fiber aspect ratio, fiber area ratio, and fiber orientation state, respectively. The values of fiber orientation function measured by intensity method are compared with the calculated values of fiber orientation function. The results show that measurement accuracy of the fiber orientation angle distribution by intensity method is affected by the fiber aspect ratio when the total length of oriented fiber is same. The average gradient of fiber orientation function is 0.94 for 1000mm of the total fiber length and is 0.93 for 2000 mm when the fiber aspect ratio is over 50. Measurement accuracy by intensity method is about 94% and the reliable data can be obtained by intensity method.

단섬유 종횡비 및 직경비가 강화고무의 인장특성에 미치는 영향 (Effects of Short-fiber Aspect Ratio and Diameter Ratio on Tensile Properties of Reinforced Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제16권2호
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    • pp.18-25
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    • 2003
  • 나일론6 단섬유를 보강한 NR과 SBR의 인장특성에 대해 섬유 종횡비(AR), 직경비(DR), 계면상 조건, 그리고 섬유 함유률을 함수로 연구하였다. 인장강도는 우수한 계면조건에서 AR(20min.)이 증가할수록 증가하였다 단섬유(DR=3, AR=20min.) 강화 SBR은 모든 계면조건에서 희석효과를 보이지 않았다. 동일한 단섬유를 보강한 NR의 경우도 No Coating을 제외하고는 희석효과를 보이지 않았다. 인장탄성률은 동일한 직경비에서 AR이 증가할수록, 섬유 함유률이 높을수록. 계면조건이 우수할수록 크게 증가하였다. 동일한 직경비에서 계면조건이 우수할수록 이탈 힘은 크게 나타났다. 또한 단섬유 강화 메커니즘을 확인하기 위해 축대칭 모델을 이용 응력해석을 실시하였다. 본 연구를 통해 AR, 계면상 조건. 그리고 DR이 강화고무의 인장특성에 중요한 역할을 항을 확인하였다.

FeCo 자성 금속 중공형 섬유 고분자 복합재의 전자파 차폐 특성 연구 (Characterization of FeCo Magnetic Metal Hollow Fiber/EPDM Composites for Electromagnetic Interference Shielding)

  • 최재령;정병문;최우혁;조승찬;박가현;김원정;이상관;이상복
    • Composites Research
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    • 제28권6호
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    • pp.333-339
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    • 2015
  • 무전해 도금을 통해 제조한 FeCo 자성 금속 중공형 섬유와 EPDM 고분자를 이용하여 전자파 차폐 복합재를 제작하였다. 열처리 공정을 통하여 섬유의 종횡비를 제어하였으며 중공형 구조로 섬유를 제조한 후, 이를 EPDM 수지에 첨가하여 복합재를 제조하였다. 자성 금속 중공형 섬유의 종횡비가 클수록 낮은 표면 저항 특성과 우수한 전자파 차폐 성능을 나타내었다. 약 $100{\mu}m$ 길이의 자성 금속 중공형 섬유를 이용한 두께 $150{\mu}m$ 전자파 차폐 복합재의 경우 밀도 $1.18g/cm^3$, 약 30 ohm/sq의 표면 저항, 그리고 30 dB의 전자파 차폐 성능을 나타내었다. 이는 종횡비가 큰 섬유에 의한 퍼콜레이션 임계치 이상의 전도성 네트워크 형성과 더불어, 낮은 표면 저항에 기인한 임피던스 차이에 의한 반사 손실 증가, 흡수 손실, 그리고 다중 내부 반사 손실에 의하여 우수한 전자파 차폐 성능을 나타내는 것으로 판단된다.

전기방사 공정 최적화를 통한 고종횡비 니켈 나노섬유 제작 (High-aspect ratio Ni nanofiber fabricated via optimization electrospinning process)

  • 원미소;임동찬;이주열;최승목
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.151-151
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    • 2014
  • 최근 Touch Screen, OLED, Display, 등과 같은 분야에서 투명전도체 재료를 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 투명전도체의 재료 중 가장 대표적인 물질은 ITO(Indium tin oxide)가 있지만 ITO는 제한된 매장량과 가격 상승 등의 이유로 이를 대체하기 위한 재료 개발이 필요하다. 본 연구에서는 ITO를 대체할 수 있는 나노섬유전기방사 공정을 통해서 100nm 이하의 직경을 가진 고정횡비 Ni 나노섬유를 만들 수 있다.

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